基于多维度傅里叶红外光谱与两种神经网络模型对昭通苹果的鉴别分析 被引量：1

1

作者 马殿旭 蔡彦 +4 位作者 李孝攀 程立君 杨海涛 单长吉 杜国芳 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第6期1543-1550,共8页

应用傅里叶红外光谱(FTIR)和二维相关红外光谱(2D-IR)对8种不同种类的昭通苹果进行分析,并运用卷积神经网络(CNN)和径向基函数(RBF)神经网络对其进行了鉴别。在8种昭通苹果的傅里叶红外光谱中,均在3500~2850、1650~1400和1250~800 cm^(... 应用傅里叶红外光谱(FTIR)和二维相关红外光谱(2D-IR)对8种不同种类的昭通苹果进行分析,并运用卷积神经网络(CNN)和径向基函数(RBF)神经网络对其进行了鉴别。在8种昭通苹果的傅里叶红外光谱中,均在3500~2850、1650~1400和1250~800 cm^(-1)等范围表现出了较强吸收峰,可以看出苹果含有丰富的糖类、维生素、氨基酸、脂质、有机酸、酚类和黄酮类等物质,且8种昭通苹果光谱非常相似,只在吸收峰的强弱和峰位置上有非常小的差异,依据光谱来区分鉴别8种昭通苹果,显然是不可能的。以温度为微扰,采集8种苹果的动态光谱,并对动态光谱800~1800 cm^(-1)进行2D-IR分析,在2D-IR的同步光谱中,可以清晰看出:随着温度的升高,2D-IR在1010和1642 cm^(-1)附近出现了相对较强的自动峰,说明苹果中的酯类、酸类和蛋白质出现一定的分解,而且酯类和酸类分解较强,蛋白质相对较弱;另外在8种样品的2D-IR中,红富士片红中的二维相关红外光谱中出现的自动峰1642 cm^(-1)相对其他样品来说是最强的自动峰,出现的负交叉峰(1006,1642 cm^(-1))最弱;在阿克苏苹果中只出现了1010 cm^(-1)一个强自动峰;在秦冠苹果中出现了三个自动峰;另外在2001苹果和新世纪苹果中,最强自动峰出现在1020 cm^(-1),对比其他苹果有10个波数的移动,依据2D-IR,可以区分部分苹果样品。进一步对8种苹果216个苹果光谱进行卷积神经网络(CNN)和径向基函数(RBF)神经网络分析,随机选择152个样品光谱数据进行模型训练,通过一定迭代和训练,使得两种模型在训练集上的分类准确率达到100%的最优状态,再对64个样品光谱进行预测,在CNN分析中准确率为89.06%,而在RBF神经网络分析中准确率达到90.6%,两种神经网络模型都表现出了非常好的分类准确率。因此FTIR、2D-IR、CNN和RBF神经网络分析方法在苹果分析鉴别研究中相互补充,可以对昭通苹果进行准确分类,并且该方法可以运用到其他物质分类鉴别分析。 展开更多

关键词 昭通苹果 傅里叶红外光谱(FTIR) 二维相关红外光谱(2D-IR) 神经网络分析模型 鉴别

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基于高斯过程回归的图像角度传感器补偿技术 被引量：1

2

作者 杨德升 万璞 +3 位作者 张靖 李鑫 刘音序 王凤 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第3期58-61,66,共5页

为了解决现有光电编码器结构复杂、成本较高的问题,设计了一种基于图像识别光斑中心点的角度传感器。随着旋转轴转动的激光发射器发出的激光在底板上形成一个光斑,利用摄像头采集这个光斑的图像,通过高斯拟合法计算出光斑的中心点坐标,... 为了解决现有光电编码器结构复杂、成本较高的问题,设计了一种基于图像识别光斑中心点的角度传感器。随着旋转轴转动的激光发射器发出的激光在底板上形成一个光斑,利用摄像头采集这个光斑的图像,通过高斯拟合法计算出光斑的中心点坐标,进而转换成对应的旋转角度。利用多项式拟合算法对采集到的角度—像素坐标之和曲线进行拟合分析,并采用高斯过程回归算法对传感器存在的非线性特性进行补偿。实验结果表明:采用高斯过程回归算法进行补偿后,传感器的非线性误差从7.745降低至2.840,测量精度达到了0.79°,其迟滞性、灵敏度和分辨率分别为±2.71%,2.502像素/(°)和2735像素/(°)。 展开更多

关键词 图像角度传感器 高斯拟合法 多项式拟合 高斯过程回归 非线性补偿

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基于光斑识别的角度传感器及其非线性补偿技术 被引量：1

3

作者 肖光华 侯庆民 +2 位作者 张靖 李鑫 贾子光 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期97-101,共5页

为了解决现有霍尔角度传感器存在成本高、易受电磁干扰的问题,设计了一种基于光斑识别的角度传感器,将摄像头与激光发射器放置在一个密封的铝盒内,由旋转轴带动激光发射器转动,并向摄像头发射激光束,在摄像头端采集到的图像上形成不同... 为了解决现有霍尔角度传感器存在成本高、易受电磁干扰的问题,设计了一种基于光斑识别的角度传感器,将摄像头与激光发射器放置在一个密封的铝盒内,由旋转轴带动激光发射器转动,并向摄像头发射激光束,在摄像头端采集到的图像上形成不同像素的光斑,将每一个光斑中心点坐标转换为旋转轴转动的角度。采用基于最小二乘的椭圆拟合算法,对光斑中心点像素坐标进行计算。再利用高斯曲线拟合法,对输入输出曲线进行拟合,以分析传感器的非线性误差。并利用反向传播(BP)神经网络算法对传感器进行非线性补偿。实验结果表明:经BP神经网络算法补偿后,传感器的平均非线性误差为1.63、均方根误差为1.24,比未补偿前分别降低了0.61和2.56。且测量的均方误差为0.8°。 展开更多

关键词 角度传感器 光斑识别 最小二乘的椭圆拟合 高斯曲线拟合 反向传播神经网络

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基于小波神经网络的新型角度传感器补偿技术

4

作者 赵伦 张靖 +3 位作者 周路遥 季丹 尹蝶 普春芬 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第4期96-100,共5页

针对现有霍尔角度传感器、光电编码器等存在编码难度较大、成本较高的问题,设计了一种新型的角度传感器,主要由激光器、摄像头、转盘和转轴组成,转轴带动转盘转动时,转盘上的激光器发出的激光束在摄像头中的成像上形成光斑,利用二阶矩... 针对现有霍尔角度传感器、光电编码器等存在编码难度较大、成本较高的问题,设计了一种新型的角度传感器,主要由激光器、摄像头、转盘和转轴组成,转轴带动转盘转动时,转盘上的激光器发出的激光束在摄像头中的成像上形成光斑,利用二阶矩法识别出光斑中心点坐标,并将其转换为对应的旋转角度值。利用傅里叶级数拟合法对旋转角度与光斑中心点坐标进行拟合分析,以确定传感器的非线性特性。并采用小波神经网络(WNN)对传感器存在的非线性问题进行补偿。实验结果表明:经WNN补偿后,传感器的非线性误差从2.39降低至1.56,测量精度达到了0.84°。 展开更多

关键词 角度传感器 小波神经网络 二阶矩法 傅里叶级数 非线性补偿

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一种新型角度传感器及其非线性补偿技术

5

作者 颜昌沁 张靖 +3 位作者 万璞 杨德升 李鑫 刘音序 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第2期77-81,共5页

为了解决传统电阻式、磁式等角度传感器存在磨损严重、易受电磁干扰的问题,设计了一种基于激光光斑图像识别的角度传感器,采用灰度重心法计算出光斑的中心点像素坐标,根据光斑中心点像素坐标来计算当前输入的角度值。采用傅里叶曲线拟合... 为了解决传统电阻式、磁式等角度传感器存在磨损严重、易受电磁干扰的问题,设计了一种基于激光光斑图像识别的角度传感器,采用灰度重心法计算出光斑的中心点像素坐标,根据光斑中心点像素坐标来计算当前输入的角度值。采用傅里叶曲线拟合法,将中心点像素坐标和输入角度值拟合成一条平滑的曲线。并采用改进的反向传播(BP)神经网络算法对输入、输出曲线存在的非线性进行补偿。实验结果表明:进行非线性补偿后的角度传感器的非线性误差为1.017,降低了1.069。其迟滞性、灵敏度、分辨率和平均测量误差分别为±2.65%、2.428/(°)、2560像素/(°)和0.6°。 展开更多

关键词 角度传感器 灰度重心法 傅里叶曲线拟合 反向传播神经网络 非线性补偿

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基于图像识别的角度传感器设计 被引量：5

6

作者 顾庆传 张靖 +3 位作者 周丽 李鑫 朱豪 张鹏坤 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第2期113-115,119,共4页

为了解决传统光电编码器编码复杂、结构复杂的问题,提出了一种基于图像识别的角度传感器。通过最小二乘圆拟合曲线算法求得光斑的中心点坐标,以该坐标点作为光斑的中心点位置,光斑随着旋转轴运行一周后得到一个虚椭圆,通过计算光斑的运... 为了解决传统光电编码器编码复杂、结构复杂的问题,提出了一种基于图像识别的角度传感器。通过最小二乘圆拟合曲线算法求得光斑的中心点坐标,以该坐标点作为光斑的中心点位置,光斑随着旋转轴运行一周后得到一个虚椭圆,通过计算光斑的运动轨迹来求得虚椭圆的中心坐标,进而计算出光斑中心点坐标与输出角度之间的关系。利用霍尔角度传感器的角度作为基准值来检验本文设计的测量精度。实验结果表明:基于图像识别的光电角度传感器的平均非线性误差为8.52%,测量精度达到了2.624°。 展开更多

关键词 图像识别 角度传感器 最小二乘法 光斑坐标

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基于图像融合的高压隔离开关分合闸状态识别 被引量：4

7

作者 张靖 单长吉 +2 位作者 周丽 李鑫 朱豪 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期539-547,共9页

为了解决现有隔离开关分合闸状态识别率较低的问题,提出了一种基于NSST-PCNN-IFVSS的图像融合方法。在对红外和可见光图像的预处理阶段进行图像配准,再采用像素级融合来实现两图像的融合。在融合阶段采用非下采样剪切波变换将红外和可... 为了解决现有隔离开关分合闸状态识别率较低的问题,提出了一种基于NSST-PCNN-IFVSS的图像融合方法。在对红外和可见光图像的预处理阶段进行图像配准,再采用像素级融合来实现两图像的融合。在融合阶段采用非下采样剪切波变换将红外和可见光图像分解为高频子带图和低频子带图,在高频子带图部分采用脉冲耦合神经网络进行融合,在低频子带图部分采用基于视觉显著特性分割的图像融合方法进行融合,通过非下采样剪切波变换的逆变换将两个子带图像结合起来得到融合后的图。建立融合质量指标评价方案来对比本方案与常见的图像融合方案的效果。对融合后的图像进行像素积分投影算法进行处理,进而实现对高压隔离开关分合闸状态进行识别。通过实验仿真验证了NSST-PCNN-IFVSS(Non Subsampled Shearlet Transform-Pulse Coupled Neural Network-Image Fusion based on Visual Salience Segmentation)的图像融合效果优于常见的6种融合方法,且图像融合后的识别结果优于单一的可见光图像和红外图像。 展开更多

关键词 高压隔离开关 图像融合 NSST-PCNN-IFVSS 图像配准 像素积分投影

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反射式光纤角度传感器及其非线性补偿技术 被引量：1

8

作者 侯庆民 李鑫 张靖 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第10期128-131,共4页

为了克服传统电子式角度传感器对电磁干扰的敏感性以及在高压环境下取电困难的问题,设计了一种基于反射式光纤技术的新型角度传感器。该传感器采用“以直代曲”的思想,将旋转角度转换为光纤测距问题,通过测量反射光的光照强度并将其转... 为了克服传统电子式角度传感器对电磁干扰的敏感性以及在高压环境下取电困难的问题,设计了一种基于反射式光纤技术的新型角度传感器。该传感器采用“以直代曲”的思想,将旋转角度转换为光纤测距问题,通过测量反射光的光照强度并将其转换为电压信号,进而将电压信号转换为角度输出,实现旋转角度的测量。通过最小二乘法对传感器数据进行线性拟合,建立了旋转角度与输出电压之间的映射关系。此外,对传感器的非线性误差进行了有效补偿。实验结果表明:经过非线性误差补偿后,该光纤角度传感器的非线性误差显著降低,从28.55%降低至8.58%,且测量误差仅为2.51°,证明了其高精度和可靠性。 展开更多

关键词 光纤角度传感器 最小二乘法 非线性拟合 非线性补偿

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低摩尔比脲醛树脂掺杂支化聚合物体系研究 被引量：7

9

作者 王辉 周晓剑 +2 位作者 王凤 曹明 杜官本 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期145-151,共7页

【目的】脲醛树脂(UF)是生产人造板用最重要的一类胶黏剂,低摩尔比生产技术的推广使甲醛问题得到了有效控制,但树脂胶接及耐久性出现了急剧下降,为了协调甲醛与树脂性能之间的关系,本研究拟选取支化聚乙烯亚胺(HPEI)作为改性剂,利用其... 【目的】脲醛树脂(UF)是生产人造板用最重要的一类胶黏剂,低摩尔比生产技术的推广使甲醛问题得到了有效控制,但树脂胶接及耐久性出现了急剧下降,为了协调甲醛与树脂性能之间的关系,本研究拟选取支化聚乙烯亚胺(HPEI)作为改性剂,利用其独特的结构特征,实现对低摩尔比脲醛树脂胶接性能的调控。【方法】设置了以HPEI聚合物添加量、添加方式为变量,考察在不同条件下对脲醛树脂体系胶接性能的影响,同时借助差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外分析(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等仪器分析手段对HPEI聚合物在树脂体系中的作用机制进行表征和分析。【结果】HPEI聚合物的引入可有效提升低摩尔比脲醛树脂的胶接强度,特别是耐水胶接强度,提升幅度最高可达65%。从经济角度考虑,HPEI聚合物的添加比例以1%为宜。对比HPEI聚合物的不同加入方式,在相同用量条件下,HPEI聚合物与脲醛树脂之间以共聚方式形成的体系,综合效果更加突出。通过FT-IR对不同树脂体系的结构组成分析发现,共聚合方式更加有利于HPEI与UF树脂体系之间化学层面交联反应的发生,而且从树脂固化特征参数的变化上也得到了印证。而根据对改性前后树脂的形貌特征分析也发现HPEI聚合物以共聚合方式加入到UF树脂体系中后,固化后树脂结构呈现出蓬松的层状组合特点,更有利于与木材之间形成良好的机械胶接,从而赋予树脂体系更加显著的胶接和耐久性。【结论】通过本试验的实施,HPEI聚合物可以用于低摩尔比脲醛树脂的增强改性剂,在树脂合成反应过程中添加1%质量比例的HPEI聚合物,可有效提升树脂的胶接及耐久性能,展现出了良好的发展前景。 展开更多

关键词 支化聚乙烯亚胺 低摩尔比脲醛树脂 胶接强度 固化特征 结构变化

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基于梯度图像融合的接触网绝缘子故障检测 被引量：4

10

作者 石杰 张靖 钟汉华 《红外技术》 CSCD 北大核心 2023年第10期1106-1117,共12页

针对单一红外图像或可见光图像不能够实现全天候检测的问题,提出了一种梯度图像融合模型将红外和可见光图像进行融合。先采用加速稳健特征算法(speeded-up robust features,SURF)将两幅图像的特征点进行匹配。接着采样剪切波变换(non-su... 针对单一红外图像或可见光图像不能够实现全天候检测的问题,提出了一种梯度图像融合模型将红外和可见光图像进行融合。先采用加速稳健特征算法(speeded-up robust features,SURF)将两幅图像的特征点进行匹配。接着采样剪切波变换(non-subsampled shearlet transform,NSST)算法将待融合图像进行分解,形成具有高频分量信息和低频分量信息的图,再分别对绝缘子的高频分量图和低频分量图进行融合,实现局部融合。利用NSST的逆变换对高频分量图和低频分量图进行逆变换,得到最终融合图,实现全局融合。对融合图像进行质量评价。采用最小二乘法直线拟合算法在二值图像的基础上来实现绝缘子的自爆检测;采用像素积分投影法来检测绝缘子片裂纹情况;采用颜色特征来检测绝缘子表面是否存在污秽的情况。通过实验对比单张图像和融合图像的检测结果的准确率。实验结果表明,采用基于融合图像的绝缘子自爆、绝缘子片裂纹、绝缘子表面污秽3个故障的识别率分别达到了95%、91%、90%,均高于单一的红外图像或可见光图像的识别率。 展开更多

关键词 接触网绝缘子故障 图像融合 局部融合 全局融合 图像质量评价

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基于PLC对二级随动液压消音器的设计及特性分析 被引量：3

11

作者 单长吉 袁军 +1 位作者 江杭 赵印 《液压与气动》 北大核心 2020年第5期110-118,共9页

在静态液压消音器的基础上,设计了一种基于PLC控制的二级随动液压消音器,通过合理调整液压消音器的结构参数,及时有效地对压力脉动进行衰减。考虑装置的结构参数和滚珠丝杠振动的影响,分析了随动装置的静态特性和动态特性,并用实例检验... 在静态液压消音器的基础上,设计了一种基于PLC控制的二级随动液压消音器,通过合理调整液压消音器的结构参数,及时有效地对压力脉动进行衰减。考虑装置的结构参数和滚珠丝杠振动的影响,分析了随动装置的静态特性和动态特性,并用实例检验二级随动液压消音器的稳定性。分析结果表明,基于PLC控制的二级随动液压消音器能够对工作系统中的固有脉动频率和回冲脉动频率进行同步衰减,且稳定性好,响应迅速。该装置具有实用意义和价值,为工程动力系统降噪提供了一种途径,可在一定范围内替代传统的液压消音器。 展开更多

关键词 PLC控制 随动液压消音器 静态分析 修正Timoshenko 模态分析

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一种复合式广谱液压脉动衰减器的设计与分析 被引量：2

12

作者 袁军 江杭 +4 位作者 方正艳 罗志 王天生 尹贵洪 江凤先 《液压与气动》 北大核心 2021年第12期176-183,共8页

为了降低液压泵出口的压力脉动,设计了一种复合式广谱液压脉动衰减器。该衰减器由1个扩张室、2个容积室、2个限流管和8个质量室构成。通过对复合式广谱液压脉动衰减器的参数进行合理配置,可实现对多个频率段的脉动进行衰减。采用插入损... 为了降低液压泵出口的压力脉动,设计了一种复合式广谱液压脉动衰减器。该衰减器由1个扩张室、2个容积室、2个限流管和8个质量室构成。通过对复合式广谱液压脉动衰减器的参数进行合理配置,可实现对多个频率段的脉动进行衰减。采用插入损失来评价复合式广谱液压脉动衰减器的衰减效果,利用MATLAB软件对其衰减效果进行仿真,并分析了脉动衰减器主要结构参数与衰减效果的关系。结果显示,该液压脉动衰减器在20~1000 Hz的脉动频率范围内具有良好的衰减效果。复合式广谱液压脉动衰减器结构紧凑,衰减频率带变宽,衰减效果好,符合设计要求。 展开更多

关键词 压力脉动 复合式广谱脉动衰减器 插入损失 结构参数

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Sm掺杂花状SnO_2分级结构对异丙醇的气敏性能 被引量：1

13

作者 杜国芳 徐楠 +3 位作者 周丽 王丽莎 张瑶 党兴菊 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1028-1032,共5页

采用水热法进行稀土Sm掺杂合成花状SnO_2分级结构。利用XRD、SEM、TEM和气敏测试仪器对Sm掺杂花状SnO_2分级结构的成分、形貌和气敏性能进行了表征和测试。气敏性能结果表明:掺杂Sm对异丙醇有良好的气敏性能,其中5.0 at%Sm掺杂对应的灵... 采用水热法进行稀土Sm掺杂合成花状SnO_2分级结构。利用XRD、SEM、TEM和气敏测试仪器对Sm掺杂花状SnO_2分级结构的成分、形貌和气敏性能进行了表征和测试。气敏性能结果表明:掺杂Sm对异丙醇有良好的气敏性能,其中5.0 at%Sm掺杂对应的灵敏度和响应恢复性最佳,4.5 V工作电压下,体积分数为200×10-6的异丙醇,灵敏度约为85,响应时间5 s、恢复时间5 s。 展开更多

关键词 SNO2 气敏性能 水热法 花状分级结构 Sm掺杂

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二级随动液压消音器的设计及特性分析 被引量：1

14

作者 单长吉 赵伦 +1 位作者 赵印 张健 《机床与液压》 北大核心 2020年第19期112-115,126,共5页

液压系统中,泵源客观存在固有脉动频率和回冲脉动频率,流体脉动使液压系统产生振动,影响系统的工作寿命。固有脉动频率与回冲脉动频率随着泵的转速的改变而改变。以H型二级液压消音器为研究对象,设计一种能根据泵的转速来改变结构参数... 液压系统中,泵源客观存在固有脉动频率和回冲脉动频率,流体脉动使液压系统产生振动,影响系统的工作寿命。固有脉动频率与回冲脉动频率随着泵的转速的改变而改变。以H型二级液压消音器为研究对象,设计一种能根据泵的转速来改变结构参数并能即时衰减上述2种脉动频率的二级随动液压消音器。结果表明:该二级随动液压消音器能够同时对两种脉动频率进行衰减,且运动轨迹符合线性关系,具有易控的特点。 展开更多

关键词 二级随动液压消音器 固有脉动 回冲脉动 频率衰减 线性关系

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域通用和域分离字典对学习的行人重识别算法

15

作者 颜悦 严双林 颜昌沁 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第15期141-152,共12页

为克服不同相机视角之间的域偏移问题,提出一种基于域通用和域分离字典对学习的跨视角行人重识别算法。具体地,基于来自同一相机视角下的行人共享相同的域,并且同一视角中每个行人图像所携带的域信息在短时间内具有一致性,将同一视角下... 为克服不同相机视角之间的域偏移问题,提出一种基于域通用和域分离字典对学习的跨视角行人重识别算法。具体地,基于来自同一相机视角下的行人共享相同的域,并且同一视角中每个行人图像所携带的域信息在短时间内具有一致性,将同一视角下的行人图像分解为特定视角的域信息分量和域分离的行人外观特征分量,提出一个判别字典学习模型以创建用于描述域信息分量的域通用字典和描述行人外观分量的域分离字典。由于来自同一相机视角下的图像具有域相似性,因此通过低秩正则化来细化用于表示域信息的字典。为了进一步提高学习字典的判别能力,在算法中约束相同视角、相同身份的多幅图像的编码系数具有很强的相似性。此外,采用一种新颖的扩展正则化方法来解决不同行人相似外貌特征和同一行人不同外貌特征的视觉外观歧义问题。在四个具有挑战性的数据集上进行实验,结果表明域通用和域分离字典对学习的算法相对于一些现有最新算法更具有效性和优越性。 展开更多

关键词 行人重识别 域通用字典 扩展正则化 域信息

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